[0001] La présente invention concerne de manière générale une méthode et un dispositif de
réception de signal à l'aide d'un réseau d'antennes. Elle s'applique particulièrement
à la réception par une station de base de signaux émis par un ou plusieurs terminaux
mobiles.
[0002] La formation de faisceau (encore appelée formation de voie) est bien connue dans
le domaine du traitement d'antenne en bande étroite. Elle met en oeuvre un réseau
d'antennes, généralement linéaire et uniforme (c'est-à-dire de pas constant) et un
module de pondération des signaux. Pour former une voie en réception, les signaux
reçus par les différentes antennes du réseau sont pondérés par un jeu de coefficients
complexes avant d'être sommés.
[0003] Si l'on note
x=(
x0,x1,..,xN-1)
T le vecteur des signaux reçus par les
N antennes du réseau et
w=(
w0,w1,..,wN-1)
T le vecteur des coefficients de pondération (que nous appellerons plus simplement
vecteur de pondération), le signal de sortie
y du formateur de voie s'écrira :

[0004] Lorsque l'on souhaite recevoir le signal émis par une source donnée (par exemple
un terminal mobile), les coefficients de pondération
wi sont déterminés pour que le faisceau de réception pointe dans la direction de cette
source. Dans la plupart des cas, on ne connaît pas la direction d'arrivée du signal
(DOA ou Direction Of Arrival) et on a recours à l'une des nombreuses méthodes d'estimation
disponibles dans l'état de la technique (par exemple MUSIC, ESPRIT et leurs dérivées).
[0005] Si l'on dispose d'une connaissance
a priori d'un signal de référence émis par la source (ou d'une estimation d'un signal émis),
on peut déterminer les coefficients de pondération de manière à minimiser l'erreur
quadratique moyenne entre la sortie du formateur de voie et le signal de référence.
L'équation (1) représente une opération de filtrage spatial et les coefficients du
filtre optimal peuvent alors être obtenus par l'équation de Wiener-Hopf:

où
Rxx est la matrice d'autocorrélation des signaux reçus, soit
Rxx=
E(xxH) et
Rdx est la matrice (en l'occurrence, ici, celle d'une forme linéaire) de corrélation
du signal de référence
d avec les signaux reçus, soit
Rdx=E(
dxH).Ces matrices doivent être mises à jour lorsque la fonction de transfert spatiale
varie.
[0006] Si l'on souhaite recevoir les signaux émis par une pluralité de sources S
0,..S
M-1 au moyen du réseau d'antennes, il suffit de former une pluralité
M de faisceaux pointant dans les directions d'arrivée respectives des signaux émis
par les différentes sources. Si l'on dispose d'une connaissance
a priori de signaux de référence
d0,..,
dM-1 émis par les différentes sources, on peut déterminer les coefficients de pondération
de chacun des
M formateurs de voies grâce à la matrice:

où
Rxx est la matrice d'autocorrélation des signaux reçus, soit
d=(
d0,..,
dM-1)
T est le vecteur des signaux de référence et
Rdx est la matrice de corrélation entre les signaux de référence et les signaux reçus,
soit
Rdx=E(
dxH). Les vecteurs de pondération respectifs des différents formateurs de voie sont donnés
par les colonnes de la matrice
W.
[0007] Cette technique a été en particulier appliquée dans le domaine des télécommunications
mobiles, notamment aux systèmes CDMA (Code Division Multiple Access) où elle est connue
sous l'acronyme CAAAD (Coherent Adaptive Array Diversity). Un récepteur CAAAD est
illustré schématiquement en Fig. 1. Il comprend un réseau d'antennes 100
0,..,100
N-1, des formateurs de voie 110
0,..,110
M-1 recevant les
N signaux d'antennes et fournissant les signaux de voie
y0,..,yM-1 à des récepteurs RAKE 120
0,..,120
M-1. Chacun des
M formateurs de voie pointe vers la direction d'arrivée du signal émis par un terminal
mobile. En sortie de chaque formateur de voie, un récepteur RAKE effectue une combinaison
MRC (Maximum Ratio Combining) des signaux relatifs aux différents trajets de propagation
entre le terminal mobile considéré et le réseau d'antennes. On suppose que l'ensemble
des trajets de propagation est reçu par le formateur de voie.
[0008] La technique de réception CAAAD est optimale selon un critère de minimisation de
l'erreur quadratique moyenne (MMSE ou Minimum Mean Square Error) mais elle est difficile
à mettre en oeuvre. En effet, elle nécessite autant de formateurs de voie que de terminaux
mobiles présents dans la cellule. En outre, l'inversion de la matrice
Rxx (ou de manière équivalente, la résolution d'un système de
N équations linéaires à
N inconnues) est une opération complexe qui, en pratique, devra être effectuée par
des circuits dédiés. Qui plus est, la formation de voie devant être adaptative pour
suivre le mouvement du terminal, cette opération doit être effectuée fréquemment,
ce qui grève les ressources calculatoires du récepteur.
[0009] Une technique de réception, plus robuste et moins performante, consiste à former
un grand nombre de faisceaux fixes, par exemple des faisceaux angulairement équirépartis
et, pour chaque terminal mobile, à sélectionner celui qui fournit le signal de plus
forte puissance en provenance dudit terminal. Un récepteur opérant selon ce principe
est illustré en Fig. 2. Les formateurs de faisceau 210
0,..,210
L-1 avec
L»N, où
N est le nombre de terminaux mobiles, forment
L faisceaux fixes à partir des signaux reçus par les antennes 200
0,..,200
N-1. Les signaux de voie
y0,..,yL-1 en sortie des formateurs de faisceau sont transmis à une pluralité de modules de
sélection 215
0,..,215
M-1, chaque module de sélection étant associé à un terminal mobile. Des modules de décision
216
0,..,216
M-1 fournissent à chacun des modules de sélection l'indice de la voie à sélectionner.
Un module de décision 216
i associé à un terminal
i∈{0,..,N-1} effectue une corrélation entre les signaux de voie
y0,..,yL-1 et un signal de référence émis par ce terminal, choisit l'indice de voie fournissant
l'énergie la plus élevée et le transmet au module de sélection 215
i. Les signaux de référence des différents terminaux doivent être choisis orthogonaux
: pour un système CDMA, on utilisera les symboles pilotes transmis sur le canal montant
DPCCH (Dedicated Physical Control CHannel). Les signaux de voie sélectionnés par les
modules de sélection 215
0,..,215
M-1 sont ensuite fournis à des récepteurs RAKE 222
0,..,220
M-1 exploitant la diversité de réception au sein du faisceau fixe sélectionné.
[0010] Cette technique de réception présente cependant de nombreux inconvénients. Elle nécessite,
d'une part, la formation d'un très grand nombre de faisceaux pour obtenir une bonne
résolution de pointage angulaire. D'autre part, elle fonctionne mal dans un environnement
micro ou pico-cellulaire dans lequel la propagation s'effectue selon des trajets présentant
une large dispersion angulaire du fait des réflexions multiples. Dans ce cas, le faisceau
fixe sélectionné pour un terminal ne contiendra bien souvent que le trajet de propagation
de plus forte puissance et les autres trajets ne seront pas exploités par le récepteur
RAKE en aval.
[0011] Le but de l'invention est de proposer une méthode de réception au moyen d'un réseau
d'antennes qui ne présente pas les inconvénients précités, en particulier qui permette
une réception optimale de signaux émis par une pluralité de sources sans nécessiter
d'importantes ressources calculatoires.
[0012] A cette fin, l'invention est définie par une méthode de réception d'un signal émis
par une source au moyen d'un réseau d'antennes, dans laquelle on forme une pluralité
de signaux de voie par pondération des signaux reçus par les différentes antennes.
Selon cette méthode chacun desdits signaux de voie est corrélé avec la réplique d'un
signal de référence émis par ladite source et lesdits signaux de voie sont combinés
au moyen de coefficients obtenus à partir des résultats de corrélation.
[0013] Les coefficients peuvent être obtenus par conjugaison complexe desdits résultats
de corrélation et les signaux de voie peuvent être normalisés préalablement à leur
combinaison.
[0014] Typiquement, les coefficients sont obtenus à partir d'une fonction linéaire des résultats
de corrélation préalablement conjugués. Avantageusement, les coefficients sont obtenus
par l'opération matricielle
γ=Ω-1α* où γ=(γ
0,..,γ
L-1)
T est le vecteur desdits coefficients, α=(α
0,...,α
L-1)
T est le vecteur desdits résultats de corrélation,
L est le nombre de signaux de voie et Ω est une matrice de taille
LxL dont les coefficients sont fonction de la corrélation des fonctions de gain relatives
aux différentes voies.
[0015] Selon une première variante, les coefficients Ω
ℓ'ℓ sont obtenus par Ω
ℓ'ℓ=
gHℓ'gℓ où
gℓ et
gℓ' sont des vecteurs formés par échantillonnage angulaire des fonctions de gain relatives
aux voies d'indices ℓ et ℓ'.
[0016] Selon une seconde variante, les coefficients Ω
ℓ'ℓ sont obtenus par
Ωℓ'ℓ=∫
Gℓ'(θ)*
Gℓ(θ)
dθ où
Gℓ(
θ) et
Gℓ'(θ) sont les fonction de gain relatives aux voies d'indices ℓ et ℓ' respectivement
et où la sommation est effectuée sur la plage angulaire de balayage définie par le
réseau.
[0017] Avantageusement, le signal résultant de la combinaison desdits signaux de voie est
soumis à une remise en phase des composantes relatives aux différents trajets de propagation
entre ladite source et ledit réseau.
[0018] L'invention est également définie par une méthode de réception au moyen d'un réseau
d'antennes de signaux émis par une pluralité de sources, dans laquelle on forme une
pluralité de signaux de voie par pondération des signaux reçus par les différentes
antennes et dans laquelle, pour chaque source, on corrèle lesdits signaux de voie
avec une réplique du signal de référence émis par ladite source et l'on combine lesdits
signaux de voie au moyen de coefficients obtenus à partir des résultats de corrélation.
[0019] Avantageusement, on procède préalablement à l'étape de combinaison et pour chaque
signal de voie, à une remise en phase des composantes relatives aux différents trajets
de propagation entre ladite source et ledit réseau.
[0020] Typiquement, pour chaque source S
m les coefficients sont obtenus par l'opération matricielle
γm=Ω-1(αm)* où
γm=(
γm0,...,
γmL-1)
T est le vecteur des coefficients pour la source S
m ,
αm=(
αm0,...,
αmL-1)
T est le vecteur desdits résultats de corrélation,
L est le nombre de signaux de voie et Ω est une matrice de taille
LxL dont les coefficients sont fonction de la corrélation des fonctions de gain relatives
aux différentes voies.
[0021] Selon une première variante, les coefficients Ω
ℓ'ℓ sont obtenus par Ω
ℓ'ℓ=
gHℓ'gℓ où
gℓ et
gℓ' sont des vecteurs formés par échantillonnage angulaire des fonctions de gain relatives
aux voies d'indices ℓ et ℓ'.
[0022] Selon une seconde variante, les coefficients Ω
ℓ'ℓ sont obtenus par Ω
ℓ'ℓ=∫
Gℓ'(
θ)*
Gℓ(θ)
dθ où
Gℓ(
θ) et
Gℓ'(
θ) sont les fonction de gain relatives aux voies d'indices ℓ et ℓ' respectivement et
où la sommation est effectuée sur la plage angulaire de balayage définie par le réseau.
[0023] L'invention est encore définie par un dispositif de réception d'un signal émis par
une source ou une pluralité de sources comprenant des moyens pour mettre en oeuvre
la méthode exposée ci-dessus.
[0024] Les caractéristiques de l'invention mentionnées ci-dessus, ainsi que d'autres, apparaîtront
plus clairement à la lecture de la description suivante faite en relation avec les
figures jointes, parmi lesquelles :
La Fig. 1 représente de manière schématique un premier type de dispositif de réception
connu ;
La Fig. 2 représente de manière schématique un second type de dispositif de réception
connu ;
La Fig. 3 représente de manière schématique un dispositif de réception selon l'invention
;
la Fig. 4 représente de manière schématique un module de l'invention, selon une première
variante de réalisation;
la Fig. 5 représente de manière schématique un module de l'invention, selon une seconde
variante de réalisation ;
la Fig. 6 représente un exemple d'application de l'invention à un système DS-CDMA;
la Fig. 7 représente un module du système de la Fig. 6 selon un premier exemple de
réalisation ;
la Fig. 8 représente un sous-module du module de la Fig. 7 ;
la Fig. 9 représente un module du système de la Fig. 6 selon un second exemple de
réalisation ;
la Fig. 10 représente un sous-module du module de la Fig. 9.
[0025] Un première idée à la base de l'invention repose sur la possibilité de décomposer
une fonction de gain de réception sur un ensemble de faisceaux élémentaires.
[0026] Un seconde idée à la base de l'invention est d'utiliser cette décomposition pour
s'affranchir de l'inversion matricielle dans l'équation (2) ou (3).
[0027] La demande de brevet français déposée le 31.10.2000 au nom de la demanderesse sous
le numéro FR0014222 et incorporée ici par référence montre que l'on peut décomposer
toute fonction de gain obtenue par formation de voie (à l'émission comme à la réception)
sur un ensemble de fonctions élémentaires. Nous rappellerons brièvement ci-après les
principaux résultats qui y sont exposés.
[0028] Soit
h l'application linéaire de
CN dans l'espace vectoriel
F des fonctions complexes définies sur la plage angulaire dans laquelle opère le réseau
(par exemple [-π/2, π/2] pour un réseau linéaire) qui associe à tout vecteur
v de
CN la fonction de gain complexe en réception G=
h(
v) obtenue par pondération des signaux d'antennes par les coefficients v
i,
i=0,.
..,
N-1, soit, par exemple, pour un réseau linéaire :

où
ϕi(θ)=(2π
d/λ)
i.sinθ est la différence de marche entre deux antennes consécutives,
d et λ sont respectivement le pas du réseau et la longueur d'onde considérée. L'image
de
CN par
h noté Im(
h) est un sous-espace vectoriel de
F de dimension au plus égal à N. Soit maintenant une fonction de gain
G'
(θ
) que l'on souhaite générer au moyen du réseau d'antennes. La fonction
G'(θ) peut être projetée sur Im(
h) : soit G
'P(θ) cette projection. Il existe un vecteur
v tel que
h(
v)=
G'P et l'on peut montrer que ce vecteur permet d'approcher au mieux la fonction de gain
G'(θ).
[0029] Par ailleurs, la fonction de gain complexe obtenue
G(θ) (dont le module donne le diagramme de l'antenne équivalente au réseau) est à bande
limitée. On peut donc l'échantillonner angulairement à une fréquence supérieure à
la fréquence de Nyquist sans perte d'information. On peut montrer par exemple que
la fréquence de Nyquist est de
N rad
-1 pour un réseau linéaire et de 2
N rad
-1 pour un réseau circulaire, ce qui conduit à prendre
K>πN (en pratique
K=4
N) échantillons sur la plage angulaire [-π/2,π/2] dans le premier cas et le même nombre
d'échantillons sur la plage angulaire [-π,π] dans le second cas.
[0030] Si l'on note
(gk), k=0,..,K-1 les échantillons du diagramme complexe, c'est-à-dire
gk=G(θk) où les
θk sont
M angles équirépartis sur [-π/2,π/2] (réseau linéaire) ou [-π,π](réseau circulaire)
définissant les directions d'échantillonnage, on peut définir une application linéaire,
hs de
CN dans
CK qui fait correspondre à tout vecteur de pondération
v le vecteur de gain
h(
v)=
g=(
g0,
g1,..,
gK-1). L'image de
CN par
hs est un sous-espace vectoriel de
CK de dimension au plus égal à
N que nous noterons Im(
hs). Si l'on choisit une base de
CN, par exemple la base canonique et une base de
CK on peut exprimer l'application linéaire
h par une matrice
H de taille
KxN qui est au plus de rang
N.
[0031] Soit maintenant
g' un vecteur de gain correspondant à une fonction
G'(θ) de gain complexe échantillonnée quelconque que l'on désire obtenir. On peut trouver
un vecteur
v tel que
hs(v) soit le proche possible de
g' au sens de la métrique euclidienne sur
CK, c'est-à-dire tel que
hs(v)=
g'p où
g'p est la projection orthogonale du vecteur
g' sur Im(
hs). Si la matrice
H est de rang
N, le vecteur
v cherché s'écrit :

où
H+ est la matrice pseudo-inverse de
H définie par
H+=(HHH)-1HH où
HH transposée conjuguée de la matrice
H. Le vecteur de pondération
v permettra d'obtenir grâce à la formation de voie une fonction de gain
G(θ) approchant au mieux la fonction de gain désirée
G'(θ).
[0032] En théorie,
N vecteurs indépendants de l'espace Im(
hs) permettent de le générer. On pourra cependant se contenter pour des raisons que
nous verrons par la suite, de générer un sous espace
FL de Im(
hs) au moyen d'un ensemble de vecteurs indépendants de cardinal
L≤
N. On notera que F
N= Im(
hs). Les vecteurs générateurs de
FL seront notés
g0,..,gL-1. En pratique, on pourra choisir
L=N vecteurs correspondant à des faisceaux pointant dans les directions d'échantillonnage
θ
k. Nous noterons B
0,B
1,..B
L-1 les faisceaux correspondant aux vecteurs générateurs de
FL et nous les appellerons simplement « faisceaux générateurs ». Les vecteurs de pondération
permettant de former les faisceaux générateurs seront notés
v0,..,vL-1, autrement dit
h(vℓ)=gℓ.
[0033] La Fig. 3 illustre un dispositif de réception selon l'invention. On y distingue des
formateurs de voie 310
0 ,..,310
L-1 chargés de former les
L faisceaux générateurs précités. Si la plage angulaire présente une zone aveugle dans
laquelle aucune source de signal n'est susceptible de se trouver, aucun faisceau générateur
ne sera choisi dans cette zone. Les signaux de voie ϕ
0,..,
ϕL-1 sont dirigés vers un module de combinaison 315 qui calcule le signal de sortie
y par :

où les coefficients γ
ℓ, ℓ=1,..,
L sont fournis par le module d'optimisation 316.
[0034] La Fig. 4 illustre le module d'optimisation 316 selon une première variante de réalisation.
Ce dernier effectue la corrélation entre les signaux de voie ϕ
0,..,
ϕL-1 et une réplique d'un signal de référence émis
d par la source S, soit :

[0035] Les coefficients
αℓ sont conjugués en 430
0,..,430
L-1 pour fournir les coefficients de combinaison
γℓ. Ces derniers sont utilisés par le module de combinaison 315 pour réaliser une combinaison
cohérente des signaux de voie
ϕ0,.., ϕL-1 de type MRC. Si les L faisceaux générateurs sont séparés (autrement dit, si les L
vecteurs de gain associés à ces faisceaux sont choisis orthogonaux), la méthode de
réception fournissant
y est optimale. En revanche, si les L faisceaux générateurs sont imparfaitement séparés,
les signaux des différentes voies sont corrélés et la combinaison MRC n'est plus optimale.
En effet, les signaux interférents reçus par les faisceaux imparfaitement séparés
sont également combinés de manière cohérente.
[0036] Si le niveau d'interférence n'est pas le même pour chacun des faisceaux, les signaux
de voie sont normalisés préalablement à leur combinaison. Le signal de sortie s'obtient
alors par :

[0037] La Fig. 5 illustre le module d'optimisation 316 selon une seconde variante de réalisation.
Selon cette variante, l'on cherche à approcher au mieux une formation de voie optimale
par une combinaison de faisceaux générateurs.
[0038] On peut exprimer le vecteur
x en fonction du signal de la source et d'une fonction de transfert spatiale:

où
a est un vecteur de dimension
N exprimant la fonction de transfert spatiale entre la source et le réseau d'antennes
et
b est le vecteur de bruit dont les composantes sont supposées gaussiennes.
[0039] Le signal
s émis par la source S arrive sur le réseau avec une distribution angulaire
F(θ). Nous appellerons
f le vecteur de dimension
K dont les composantes sont
F(θk) où les angles θ
k définissent les directions d'échantillonnage. On a donc, par linéarité de la fonction
h :

où
n=
h(
b). Le signal de voie ϕ correspondant à une fonction de gain complexe
G(θ) et à un vecteur de gain associé
g peut s'écrire:

[0040] Le vecteur optimal
gopt vérifie par conséquent :

d'où

[0041] Nous supposerons dans un premier temps que
L=N. Nous disposons d'un ensemble de vecteurs générateurs de Im(
h), soit
g0,..,gN-1, sur lesquels nous pouvons décomposer le vecteur
gopt:

[0042] D'autre part, le résultat de la corrélation du signal de voie ϕ
ℓ' avec le signal émis peut s'écrire:

d'où, en tenant compte de (13) et (14) :

Si l'on utilise un signal de référence de puissance normalisée, on peut exprimer
(16) de manière vectorielle :

avec γ=(γ
0,..,γ
N-1)
T,
α=(α
0,...,α
N-1)
T et

[0043] On rappelle que les vecteurs
gℓ sont les vecteurs constitués par les échantillons des fonctions de gain
Gℓ(θ). La formule (18) traduit la corrélation entre les fonctions de gain des faisceaux
de base. Si l'on dispose des fonctions
Gℓ(θ), cette dernière peut encore s'écrire :

où la sommation est effectuée sur la plage angulaire du réseau.
[0044] Notons enfin que si les faisceaux sont décorrélés la matrice Ω est multiple de la
matrice identité et l'on retrouve le premier mode de réalisation.
[0045] Si l'on suppose
L<N, on ne peut dans le cas général trouver une décomposition telle que (14) le vecteur
gopt est alors préalablement projeté sur l'espace
FL généré par les vecteurs
gℓ. Les relations (17) à (19) restent valables, la matrice Ω étant alors de dimension
LxL et de rang
L.
[0046] Selon la seconde variante de réalisation du module 316 illustrée en Fig. 5, les signaux
de voie ϕ
0,..,
ϕL-1 sont corrélés dans les modules 520
0,..,520
L-1 avec le signal de référence
d. Les résultats de corrélation α
0,..,
αL-1 sont ensuite conjugués par les modules de conjugaison 530
0,..,530
L-1 avant d'être fournis au module de calcul matriciel 540 calculant γ
0,..,γ
L-1 selon (17).
[0047] On notera que la matrice de décorrélation des faisceaux Ω
-1 (à l'inverse de la matrice de décorrélation des signaux d'antennes
R-1xx) ne dépend que des faisceaux générateurs et donc peut être calculée une fois pour
toutes. En particulier, elle ne dépend pas du déplacement de la source S.
[0048] La Fig. 6 illustre un premier exemple d'application de l'invention à un système de
réception DS-CDMA. Ce système est, par exemple, situé au niveau d'une station de base
pour recevoir les signaux émis par une pluralité
M de terminaux mobiles, chaque signal ayant été étalé par un code utilisateur C
m. Le système comprend un réseau d'antennes 600
0,..,600
N-1. Les formateurs de voie 610
0,..,610
L-1 forment les
L faisceaux générateurs et produisent les
L signaux de voie correspondants ϕ
0,..,
ϕL-1. Ces signaux sont fournis à
M modules de combinaison 650
0,.., 650
M-1 qui donnent les signaux reçus
z0,..,zM-1 en provenance des
M terminaux.
[0049] La Fig. 7 illustre la structure d'un module de combinaison 650
m selon un premier exemple de réalisation. Dans la désignation des différents modules,
l'indice
m a été omis pour ne pas surcharger les notations. Les différents signaux de voie
ϕ0,.., ϕL-1 sont transmis à
L récepteurs RAKE 751
0,...,751
L-1 qui corrèlent les signaux de voie avec le code utilisateur C
m affecté des retards des différents trajets et effectue la combinaison cohérente des
signaux issus des différents trajets. Les signaux
ψm0,...,
ψmL-1 représentent les combinaisons de trajets au sein des différents faisceaux générateurs.
Le module 754 assure la combinaison des différents faisceaux, plus précisément des
signaux
ψm0,...,
ψmL-1 au moyen des coefficients complexes
γmℓ donnés par le module d'optimisation 755. Le signal
zm en sortie du module 755 fournit une estimation optimale du symbole transmis par le
terminal mobile S
m.
[0050] La Fig. 8 illustre la structure du module d'optimisation 755. Les signaux
ψm0,...,
ψmL-1 sont d'abord corrélés avec le signal pilote désétalé
Dm et les résultats de corrélation sont ensuite conjugués dans les modules de conjugaison
757
0,...,757
L-1. Les valeurs conjuguées ainsi obtenues sont transmises à un module de calcul matriciel
effectuant le calcul :

où
γm=(
γm0,...,
γmL-1)
T,
αm=(
αm0,...
,αmL-1)
T et où les coefficients Ω
ℓ'ℓ sont donnés par (18) ou (19).
[0051] Le dispositif de réception illustré par les Figs. 6 à 8 permet d'approcher au mieux
une réception optimale grâce à un ensemble de faisceaux générateurs. Chaque faisceau
peut recouvrir un ou plusieurs trajets de propagation issus d'un terminal mobile.
[0052] La Fig. 9 illustre la structure d'un module de combinaison 650
m selon un second exemple de réalisation. Là aussi, dans la désignation des différents
modules, l'indice
m a été omis pour ne pas surcharger les notations. Les différents signaux de voie
ϕ0,..,ϕL-1 sont analysés par les analyseurs de retards 953
0,.., 953
L-1 au moyen d'une corrélation avec le code utilisateur C
m. Chaque signal de voie ϕ
ℓ est retardé en 952
ℓ par les retards fournis par l'analyseur 953
ℓ et les signaux retardés sont sommés pour fournir un signal ζ
ℓ. On notera que les signaux ζ
ℓ sont alignés temporellement pour les différents trajets de l'utilisateur
m mais ne sont pas désétalés. Les signaux
ζℓ, ℓ=0,..,
L-1 sont ensuite combinés en 954 au moyen des coefficients complexes γ
mℓ donnés par le module d'optimisation 955. Le signal de sortie du module 955 et désétalé
en 956 grâce au code utilisateur C
m pour fournir une estimation optimale
zm du symbole transmis par le terminal mobile S
m.
[0053] On notera que si les trajets d'un utilisateur ne sont pas trop dispersés temporellement
au sein d'un faisceau, une version plus robuste sans alignement temporel c'est-à-dire
sans les modules 952
ℓ et 953
ℓ pourra être envisagée.
[0054] La Fig. 10 illustre la structure du module d'optimisation 955. A la différence du
module 755, le module 955 opère avant désétalement spectral. Les signaux ζ
ℓ, ℓ=0,..,
L-1 sont corrélés en 956
0,..,956
L-1 avec le signal pilote
dm et les résultats de corrélation sont ensuite conjugués dans les modules de conjugaison
957
0,...,957
L-1. Les valeurs conjuguées ainsi obtenues sont transmises à un module de calcul matriciel
958 identique au module 758.
[0055] Il est important de noter que l'invention peut s'appliquer à tout type de réseau
d'antennes et notamment à un réseau circulaire.
[0056] En outre, le dispositif de réception selon l'invention a été décrit à l'aide de modules
fonctionnels. Il va de soi cependant que ces modules peuvent être implémentés aussi
bien par des circuits dédiés que par un processeur exécutant tout ou partie des différentes
fonctions correspondantes.
1. Méthode de réception d'un signal émis par une source au moyen d'un réseau d'antennes,
dans laquelle on forme une pluralité de signaux de voie par pondération des signaux
reçus par les différentes antennes, caractérisée en ce que l'on corrèle chacun desdits signaux de voie avec la réplique d'un signal de référence
émis par ladite source et que l'on combine lesdits signaux de voie au moyen de coefficients
obtenus à partir des résultats de corrélation.
2. Méthode de réception selon la revendication 1, caractérisée en ce que lesdits coefficients sont obtenus par conjugaison complexe desdits résultats de corrélation.
3. Méthode de réception selon la revendication 1 ou 2, caractérisée en ce que les signaux de voie sont normalisés préalablement à leur combinaison.
4. Méthode de réception selon la revendication 1, caractérisée en ce que les coefficients sont obtenus à partir d'une fonction linéaire des résultats de corrélation
préalablement conjugués.
5. Méthode de réception selon la revendication 4,
caractérisée en ce que les coefficients sont obtenus par l'opération matricielle

où γ=(γ
0,..,γ
L-1)
T est le vecteur desdits coefficients, α=(α
0,...,α
L-1)
T est le vecteur desdits résultats de corrélation,
L est le nombre de signaux de voie et Ω est une matrice de taille
Lx
L dont les coefficients sont fonction de la corrélation des fonctions de gain relatives
aux différentes voies.
6. Méthode de réception selon la revendication 5, caractérisée en ce que les coefficients Ωℓ'ℓ sont obtenus par Ωℓ'ℓ=gHℓ'gℓ où gℓ et gℓ' sont des vecteurs formés par échantillonnage angulaire des fonctions de gain relatives
aux voies d'indices ℓ et ℓ'.
7. Méthode de réception selon la revendication 5, caractérisée en ce que les coefficients Ωℓ'ℓ sont obtenus par Ωℓ'ℓ=∫Gℓ'(θ)*Gℓ(θ)dθ où Gℓ(θ) et Gℓ'(θ) sont les fonction de gain relatives aux voies d'indices ℓ et ℓ' respectivement
et où la sommation est effectuée sur la plage angulaire de balayage définie par le
réseau.
8. Méthode de réception selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que préalablement à la combinaison desdits signaux de voie, chaque signal de voie est
soumis à une remise en phase des composantes relatives aux différents trajets de propagation
entre ladite source et ledit réseau.
9. Méthode de réception au moyen d'un réseau d'antennes de signaux émis par une pluralité
de sources, dans laquelle on forme une pluralité de signaux de voie par pondération
des signaux reçus par les différentes antennes, caractérisée en ce que, pour chaque source, on corrèle lesdits signaux de voie avec une réplique du signal
de référence émis par ladite source et que l'on combine lesdits signaux de voie au
moyen de coefficients obtenus à partir des résultats de corrélation.
10. Méthode de réception selon la revendication 9, caractérisée en ce que, pour chaque source, on procède préalablement à l'étape de combinaison et pour chaque
signal de voie, à une remise en phase des composantes relatives aux différents trajets
de propagation entre ladite source et ledit réseau.
11. Méthode de réception selon la revendication 10,
caractérisée en ce que, pour chaque source S
m les coefficients sont obtenus par l'opération matricielle

où
γm=(γ
m0,...,γ
mL-1)
T est le vecteur des coefficients pour la source S
m ,
αm=(
αm0,...,
αmL-1)
T est le vecteur desdits résultats de corrélation,
L est le nombre de signaux de voie et Ω est une matrice de taille
Lx
L dont les coefficients sont fonction de la corrélation des fonctions de gain relatives
aux différentes voies.
12. Méthode de réception selon la revendication 11, caractérisée en ce que les coefficients Ωℓ'ℓ sont obtenus par Ωℓ'ℓ=gHℓ'gℓ où gℓ et gℓ' sont des vecteurs formés par échantillonnage angulaire des fonctions de gain relatives
aux voies d'indices ℓ et ℓ'.
13. Méthode de réception selon la revendication 11, caractérisée en ce que les coefficients Ωℓ'ℓ sont obtenus par Ωℓ'ℓ=∫Gℓ'(θ)*Gℓ(θ)dθ où Gℓ(θ) et Gℓ'(θ) sont les fonction de gain relatives aux voies d'indices ℓ et ℓ' respectivement et
où la sommation est effectuée sur la plage angulaire de balayage définie par le réseau.
14. Dispositif de réception d'un signal émis par une source, caractérisé en ce qu'il comprend des moyens pour mettre en oeuvre la méthode selon l'une des revendications
1 à 8.
15. Dispositif de réception de signaux émis par une pluralité de sources, caractérisé en ce qu'il comprend des moyens pour mettre en oeuvre la méthode selon l'une des revendications
9 à 14.